■完全グラフと同色のk角形(その3)
n頂点の完全グラフの各辺を赤か青で着色する。k頂点でこれらを結ぶすべてのk(k-1)/2辺が同色で結ばれるようなものが必ず存在する最小のn=R(k)は?
すべての辺とは k(k-1)/2なのであるが、 k=3のときが同色の三角形である。
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R(k)≦2^2kであるが、上界評価は(2k,k)に改良することができる
下界評価はエルデシュによるもので、R(k)≧2^(k/2)がある.
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各辺を確率1/2で赤に、確率1/2で青に着色する。
頂点集合{x1,x2,・・・xk}のすべてのxiがすべてのxjに赤い辺で結ばれている確率は(1/2)^(k,2)であり、青い辺で結ばれている確率も(1/2)^(k,2)である。すべての辺が同色であるようなk点集合が生じる確率は、高々2(1/2)^(k,2)・(n,k)である。
もしこれが1より小さければそのようなk頂点が存在しない着色があることになる。n=2^(k/2)のとき、それは1より小さいことを示すことができる
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K5の正五角形を赤線で,星形五角形を青線で結ぶ.この図形には点をつなぐ線がすべて赤かすべて青の三角形は存在しない.
しかし,K6のすべての2頂点間を2色の線で結ぶと,点をつなぐ線がすべて赤かすべて青の三角形ができる.R(3)=6
2^(k/2)≦R(k)≦(2k,k)
k=3のとき、2√2≦6≦20
4≦R(4)≦70
4√2≦R(5)≦252
49個の頂点がある完全グラフK49のすべての辺や対角線を赤線か青線で結ぶとき,この図形には5点をつなぐ線がすべて赤か,すべて青の五角形が存在することが知られている.
42個の頂点がある完全グラフK42のすべての辺や対角線を赤線か青線で結ぶとき,この図形には5点をつなぐ線がすべて赤か,すべて青の五角形が存在しないことが知られている.
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2^(k/2)≦R(k)≦2^2k=4^kとすると
k=3のとき、2√2≦6≦64
4≦R(4)≦256
4√2≦R(5)≦1024
十分に大きいすべてのkに対して、a^k≦R(k)≦b^k,a>√2,b<4は存在するだろうか?
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